热带香料饮料作物水肥一体化技术研究与应用-以胡椒课件

热带香料饮料作物水肥一体化技术研究与应用-以胡椒为例中国热带农业科学院香料饮料研究所王灿博士2015.08.092015-中国园艺学会-全国农用塑料设施大棚、温室栽培技术交流会热带香料饮料作物水肥一体化技术研究与应用-以胡椒为例中国热带1汇报提纲一、热带香料饮料作物产业概况二、香料饮料作物水肥一体化技术研究

（以胡椒为例）三、小结汇报提纲一、热带香料饮料作物产业概况2一、热带香料饮料产业概况一、热带香料饮料产业概况3海南省万宁市兴隆镇海南省万宁市兴隆镇4胡椒香草兰咖啡可可热带香料饮料作物胡椒香草兰咖啡可可热带香料饮料作物51、胡椒——世界古老而著名的香辛料植物胡椒（PipernigrumL.）胡椒科胡椒属多年生热带常绿藤本植物，享有“香料之王”的美誉。主要用途食品工业：调味剂、防腐剂、保鲜剂医学：健胃剂、解热剂、利尿剂生物工程：制药、戒烟/毒、军事领域

1、胡椒——世界古老而著名的香辛料植物胡椒（Piperni6©2006ISTI.Allrightsreserved2、香草兰——世界“食品香料之王”香草兰[Vanillaplanifolia(Salisb.)Ames.]又名香荚兰、香子兰，是兰科香草兰属多年生热带藤本攀缘植物，素有“食品香料之王”的美誉。其鲜果荚经加工后含有250多种挥发性香气成分。主要用途烟酒业：高级香烟、名酒食品业：糖果、饼干、冰淇淋、巧克力、茶叶化妆业：高档香水花果荚示范基地©2006ISTI.Allrightsreserv73、咖啡——世界三大饮料作物主要用途用作饮料、兴奋剂、利尿剂和强心剂鲜果肉：制造酒精、酿醋、糖蜜干果肉：饲料干果壳：肥料、碳砖、燃料、硬纤维板花：提取高级香料咖啡(Coffeaspp.)为茜草科咖啡属多年生常绿灌木或乔木。与可可、茶被称为世界三大饮料，产量、产值和消费量均居三大饮料作物之首。3、咖啡——世界三大饮料作物主要用途咖啡(Coffe8©2006ISTI.Allrightsreserved4、可可——世界三大饮料作物可可（TheobromacocoaL.）属梧桐科可可属多年生木本植物。世界三大饮料之一，营养丰富，味道香醇，具有兴奋滋补作用。花红果绿果主要用途饮料、巧克力、糖果、冰激凌滋补品和兴奋剂酿酒、制醋酸©2006ISTI.Allrightsreserv9作物单产

（公斤/亩）单价

（元/公斤）产值

（元/亩）利润

（元/亩）小麦5002.51250700玉米6002.51500800-900水稻5503.01650700胡椒150-25010015000-2500011000-21000香草兰1510001500012000咖啡150-200203000-40002500-3500可可120-150253000-37502500-3250与大宗作物经济效益比较中国种植面积约30万公顷，年总产量30多万吨，农业产值超过40亿元，是热区农民收入主要来源之一。作物单产

（公斤/亩）单价

（元/公斤）产值

（元/亩）利润10二、热带香料饮料作物水肥一体化技术研究进展——以胡椒为例二、热带香料饮料作物水肥一体化技术研究进展——以胡椒为例11香饮所在胡椒传统高产栽培方面研究取得了阶段性成果。香饮所在胡椒传统高产栽培方面研究取得了阶段性成果。12序号成果名称成果先进情况获奖情况1海南岛胡椒、咖啡、可可农业生产区划国内领先1985年全国农业区划科技成果三等奖2胡椒丰产栽培技术推广国内领先1982年国家农委.科委科技推广奖3胡椒高投入、高产出、高效益生产模式示范园国内领先1987年广东农垦局科技进步三等奖4胡椒应用落叶剂增产效应的研究国内领先、国际领先1991年海南省科技进步四等奖5胡椒丰产栽培配套技术研究国内领先、国际先进1995年海南省科技进步四等奖6胡椒矿质营养诊断指导施肥技术国内领先、国际先进1995年海南省科技进步四等奖7我国胡椒标准化生产技术体系建立与应用国内领先水平，部分达到国际先进水平2009年中华农业科技奖三等奖8胡椒栽培科普图书及应用2011年中华农业科技奖科普类成果奖相关鉴定成果但近年来，随着农村劳动力结构变化、生产物资成本上涨，传统的高投入、高产出模式逐步难以为继，如何降低胡椒种植过程中的劳动强度，提高肥料利用效率，实现节本增效是我国胡椒产业可持续发展的必然途径。序号成果名称成果先进情况获奖情况1海南岛胡椒、咖啡、可可农业132012-2013年试验共3个处理：以传统施肥为对照，施肥次数为4次；计算传统施肥养分纯量，将水肥一体化试验施肥总量设定为传统施肥量的1/2，施肥次数为8次，并采用不同溶解度肥料。CK：传统施肥对照F-1：水肥一体化处理1（普通肥料）F-2：水肥一体化处理2

（水溶肥）试验一：如何确定施肥技术指标2012-2013年试验共3个处理：试验一：如何确定施肥技术142013-2014年试验共5个处理：根据目标产量1.5kg/株和2.25kg/株确定总施肥量（分别为传统施肥量的60%和80%）；根据少量多次的原则，将施肥次数分别设定为7次和9次；再根据作物阶段性养分需求，确定各次施肥的施用量与元素配比（数略）。CK：传统施肥对照Y1N1：水肥一体化处理1（目标产量1.5kg/株，施肥7次）Y2N1：水肥一体化处理2

（目标产量2.25kg/株，施肥7次）Y1N2：水肥一体化处理3

（目标产量1.5kg/株，施肥9次）Y2N2：水肥一体化处理4（目标产量2.25kg/株，施肥9次）2013-2014年试验共5个处理：15（1）2012-2013年试验结果aaaabbaF-1：水肥一体化（普通肥料）F-2：水肥一体化（水溶肥）CK：传统施肥对照aabaaa穗粒数（1）2012-2013年试验结果aaaabbaF-16aaa3.2%6.3%在施肥量减半的情况下，水肥一体化施肥能够维持较高产量，从而有效提高肥料利用率；水肥一体化可能通过增加百粒重来提高产量。F-1：水肥一体化（普通肥料）F-2：水肥一体化（水溶肥）CK：传统施肥对照aaa3.2%6.3%在施肥量减半的情况下，水肥一体化施肥能17CK：传统施肥对照Y1N1：处理1（目标产量1.5kg/株，施肥7次）Y2N1：处理2

（目标产量2.25kg/株，施肥7次）Y1N2：处理3（目标产量1.5kg/株，施肥9次）Y2N2：处理4

（目标产量2.25kg/株，施肥9次）（2）2013-2014年试验结果随施肥次数增加，增产效果更为明显；产量增加不仅是由百粒重增加而引起的，穗数、穗粒数增加对产量增加也有贡献。水肥一体化产量形成过程有别于传统施肥。原因？10.1%21.0%17.4%19.4%CK：传统施肥对照（2）2013-2014年试验结果随施18每年施肥4次，每次开沟、撒肥、覆土等工作，一块园（4亩）周年需32小时施肥；施肥1.12千克/株；漫灌、喷灌等灌溉需水6吨/亩；每年施肥7-8次，每次40分钟即可完成施肥，一块园周年仅需4-5小时；施肥0.79千克/株；滴灌需水5吨/亩；劳动力成本下降4倍，节肥40%，节水17%，共减少成本投入350元/亩。效益分析传统施肥水肥一体化每年施肥4次，每次开沟、撒肥、覆土等工作，一块园（4亩）周年19劳动力成本下降4倍肥料节省40%节水20%单株增产0.3kg(提高15%)用电量增加了1.72倍每亩增收共计3320元

节约成本350元/亩产值增加3000元/亩（100株/亩）成本增加30元/亩效益分析“施肥不下田，轻松又省钱！”劳动力成本下降4倍每亩增收共计3320元节约成本350元20成本核算管道（不可拆卸）：（共900元）

PVC管：300元/亩；

滴灌pe管：1.2元/米，270元/亩；

进口以色列滴头：0.8元/个，120元/亩；

其他配件：100元/亩。配套设备（可拆卸，共用）：（共1880元）

过滤器：800元/个；

压力表：80/套；

汽油泵：1000元/台。使用年限均为8-10年。每亩增收共计3320元，一年即可收回成本。成本核算管道（不可拆卸）：（共900元）

PVC管：3021试验二：如何确定滴头位置为确定胡椒水肥一体化滴头位置，采用根钻法，以30cm×30cm的采样密度采集了1.5年、3年、6年、15年以上4个不同种植年限胡椒的根系，分洗出来后，利用WinRHIZO软件定量分析。利用GS+分析数据，获得空间分布图。30cm30cm30cm30cm试验二：如何确定滴头位置为确定胡椒水肥一体化滴头位置，采用根221.5年柱3年6年15年不同种植年限胡椒根系动态分布（总根长）1.5年柱3年6年15年不同种植年限胡椒根系动态分布23根据根系分布，确定胡椒水肥一体化滴头位置：1-3龄未投产胡椒苗滴头位置可安装在胡椒椒头方向的40-60cm处，诱导根系向外生长；4龄以上胡椒滴头位置应适当向外扩展，椒头方向可安装在60-90cm处，柱后30cm处也可安装1个出水量较小的滴头；结果胡椒（6龄以上）滴头位置可保持不变，但柱后位置的滴头可更换为出水量更大的滴头。根据根系分布，确定胡椒水肥一体化滴头位置：24三、小结基本确定了胡椒水肥一体化的施肥技术指标，主要包括施肥数量、施肥次数等。与传统施肥相比，水肥一体化产量形成过程存在差异，引起原因仍需通过试验验证。根据胡椒根系生长的动态变化，明确了不同年龄胡椒水肥一体化滴头的位置。三、小结基本确定了胡椒水肥一体化的施肥技术指标，主要包括施肥25致谢感谢华南农业大学资源学院张承林老师课题组的大力支持！感谢课题组人员的辛勤付出！致谢感谢华南农业大学资源学院张承林老师课题组的大力支持！26敬请各位专家批评指正欢迎莅临海南指导敬请各位专家批评指正27热带香料饮料作物水肥一体化技术研究与应用-以胡椒为例中国热带农业科学院香料饮料研究所王灿博士2015.08.092015-中国园艺学会-全国农用塑料设施大棚、温室栽培技术交流会热带香料饮料作物水肥一体化技术研究与应用-以胡椒为例中国热带28汇报提纲一、热带香料饮料作物产业概况二、香料饮料作物水肥一体化技术研究

（以胡椒为例）三、小结汇报提纲一、热带香料饮料作物产业概况29一、热带香料饮料产业概况一、热带香料饮料产业概况30海南省万宁市兴隆镇海南省万宁市兴隆镇31胡椒香草兰咖啡可可热带香料饮料作物胡椒香草兰咖啡可可热带香料饮料作物321、胡椒——世界古老而著名的香辛料植物胡椒（PipernigrumL.）胡椒科胡椒属多年生热带常绿藤本植物，享有“香料之王”的美誉。主要用途食品工业：调味剂、防腐剂、保鲜剂医学：健胃剂、解热剂、利尿剂生物工程：制药、戒烟/毒、军事领域

1、胡椒——世界古老而著名的香辛料植物胡椒（Piperni33©2006ISTI.Allrightsreserved2、香草兰——世界“食品香料之王”香草兰[Vanillaplanifolia(Salisb.)Ames.]又名香荚兰、香子兰，是兰科香草兰属多年生热带藤本攀缘植物，素有“食品香料之王”的美誉。其鲜果荚经加工后含有250多种挥发性香气成分。主要用途烟酒业：高级香烟、名酒食品业：糖果、饼干、冰淇淋、巧克力、茶叶化妆业：高档香水花果荚示范基地©2006ISTI.Allrightsreserv343、咖啡——世界三大饮料作物主要用途用作饮料、兴奋剂、利尿剂和强心剂鲜果肉：制造酒精、酿醋、糖蜜干果肉：饲料干果壳：肥料、碳砖、燃料、硬纤维板花：提取高级香料咖啡(Coffeaspp.)为茜草科咖啡属多年生常绿灌木或乔木。与可可、茶被称为世界三大饮料，产量、产值和消费量均居三大饮料作物之首。3、咖啡——世界三大饮料作物主要用途咖啡(Coffe35©2006ISTI.Allrightsreserved4、可可——世界三大饮料作物可可（TheobromacocoaL.）属梧桐科可可属多年生木本植物。世界三大饮料之一，营养丰富，味道香醇，具有兴奋滋补作用。花红果绿果主要用途饮料、巧克力、糖果、冰激凌滋补品和兴奋剂酿酒、制醋酸©2006ISTI.Allrightsreserv36作物单产

（公斤/亩）单价

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（元/亩）小麦5002.51250700玉米6002.51500800-900水稻5503.01650700胡椒150-25010015000-2500011000-21000香草兰1510001500012000咖啡150-200203000-40002500-3500可可120-150253000-37502500-3250与大宗作物经济效益比较中国种植面积约30万公顷，年总产量30多万吨，农业产值超过40亿元，是热区农民收入主要来源之一。作物单产

（公斤/亩）单价

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（元/亩）利润37二、热带香料饮料作物水肥一体化技术研究进展——以胡椒为例二、热带香料饮料作物水肥一体化技术研究进展——以胡椒为例38香饮所在胡椒传统高产栽培方面研究取得了阶段性成果。香饮所在胡椒传统高产栽培方面研究取得了阶段性成果。39序号成果名称成果先进情况获奖情况1海南岛胡椒、咖啡、可可农业生产区划国内领先1985年全国农业区划科技成果三等奖2胡椒丰产栽培技术推广国内领先1982年国家农委.科委科技推广奖3胡椒高投入、高产出、高效益生产模式示范园国内领先1987年广东农垦局科技进步三等奖4胡椒应用落叶剂增产效应的研究国内领先、国际领先1991年海南省科技进步四等奖5胡椒丰产栽培配套技术研究国内领先、国际先进1995年海南省科技进步四等奖6胡椒矿质营养诊断指导施肥技术国内领先、国际先进1995年海南省科技进步四等奖7我国胡椒标准化生产技术体系建立与应用国内领先水平，部分达到国际先进水平2009年中华农业科技奖三等奖8胡椒栽培科普图书及应用2011年中华农业科技奖科普类成果奖相关鉴定成果但近年来，随着农村劳动力结构变化、生产物资成本上涨，传统的高投入、高产出模式逐步难以为继，如何降低胡椒种植过程中的劳动强度，提高肥料利用效率，实现节本增效是我国胡椒产业可持续发展的必然途径。序号成果名称成果先进情况获奖情况1海南岛胡椒、咖啡、可可农业402012-2013年试验共3个处理：以传统施肥为对照，施肥次数为4次；计算传统施肥养分纯量，将水肥一体化试验施肥总量设定为传统施肥量的1/2，施肥次数为8次，并采用不同溶解度肥料。CK：传统施肥对照F-1：水肥一体化处理1（普通肥料）F-2：水肥一体化处理2

（水溶肥）试验一：如何确定施肥技术指标2012-2013年试验共3个处理：试验一：如何确定施肥技术412013-2014年试验共5个处理：根据目标产量1.5kg/株和2.25kg/株确定总施肥量（分别为传统施肥量的60%和80%）；根据少量多次的原则，将施肥次数分别设定为7次和9次；再根据作物阶段性养分需求，确定各次施肥的施用量与元素配比（数略）。CK：传统施肥对照Y1N1：水肥一体化处理1（目标产量1.5kg/株，施肥7次）Y2N1：水肥一体化处理2

（目标产量2.25kg/株，施肥7次）Y1N2：水肥一体化处理3

（目标产量1.5kg/株，施肥9次）Y2N2：水肥一体化处理4（目标产量2.25kg/株，施肥9次）2013-2014年试验共5个处理：42（1）2012-2013年试验结果aaaabbaF-1：水肥一体化（普通肥料）F-2：水肥一体化（水溶肥）CK：传统施肥对照aabaaa穗粒数（1）2012-2013年试验结果aaaabbaF-43aaa3.2%6.3%在施肥量减半的情况下，水肥一体化施肥能够维持较高产量，从而有效提高肥料利用率；水肥一体化可能通过增加百粒重来提高产量。F-1：水肥一体化（普通肥料）F-2：水肥一体化（水溶肥）CK：传统施肥对照aaa3.2%6.3%在施肥量减半的情况下，水肥一体化施肥能44CK：传统施肥对照Y1N1：处理1（目标产量1.5kg/株，施肥7次）Y2N1：处理2

（目标产量2.25kg/株，施肥7次）Y1N2：处理3（目标产量1.5kg/株，施肥9次）Y2N2：处理4

（目标产量2.25kg/株，施肥9次）（2）2013-2014年试验结果随施肥次数增加，增产效果更为明显；产量增加不仅是由百粒重增加而引起的，穗数、穗粒数增加对产量增加也有贡献。水肥一体化产量形成过程有别于传统施肥。原因？10.1%21.0%17.4%19.4%CK：传统施肥对照（2）2013-2014年试验结果随施45每年施肥4次，每次开沟、撒肥、覆土等工作，一块园（4亩）周年需32小时施肥；施肥1.12千克/株；漫灌、喷灌等灌溉需水6吨/亩；每年施肥7-8次，每次40分钟即可完成施肥，一块园周年仅需4-5小时；施肥0.79千克/株；滴灌需水5吨/亩；劳动力成本下降4倍，节肥40%，节水17%，共减少成本投入350元/亩。效益分析传统施肥水肥一体化每年施肥4次，每次开沟、撒肥、覆土等工作，一块园（4亩）周年46劳动力成本下降4倍肥料节省40%节水20%单株增产0.3kg(提高15%)用电量增加了1.72倍每亩增收共计3320元

节约成本350元/亩产值增加3000元/亩（100株/亩）成本增加30元/亩效益分析“施肥不下田，轻松又省钱！”劳动力成本下降4倍每亩增收共计3320元节约成本350元47成本核算管道（不可拆卸）：（共900元）

PVC